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      <title>HashMap和HashSet 的实现原理 - 交互式测验</title>
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        }
      </style>
    </head>
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          <div class="quiz-container">
            <div class="quiz-header">
              <h1>HashMap和HashSet 的实现原理 - 交互式测验</h1>
              <p>检验你对文档内容的理解程度</p>
            </div>
            <div id="quiz-content">
                <div class="quiz-body">
                    <div class="progress-bar">
                        <div id="progress-indicator"></div>
                    </div>
                    <div id="question-container">
                      <p id="question-text"></p>
                      <ul class="options-list" id="options-list"></ul>
                    </div>
                    <div id="result-container"></div>
                    <div id="hint-container" class="hint-container"></div>
                </div>
                <div class="quiz-footer" id="quiz-footer">
                  <button id="prev-btn" class="nav-btn">上一题</button>
                  <button id="hint-btn" class="nav-btn" style="background-color: #ffc107; color: #333; box-shadow: 0 4px 12px rgba(255,193,7,0.3);">提示</button>
                  <button id="next-btn" class="nav-btn">下一题</button>
                </div>
            </div>
          </div>
      </div>

      <script>
        const quizData = [
  {
    "question": "根据文档，`HashSet` 是如何保证其存储的元素是唯一的？",
    "options": [
      "它在添加元素前会遍历整个集合来检查重复。",
      "它利用内部 `HashMap` 的特性，将元素作为键（key）存储。由于 `HashMap` 的键不能重复，从而保证了元素的唯一性。",
      "它依赖于一个特殊的 `UniqueList` 数据结构来实现。",
      "它将元素存储在 `HashMap` 的值（value）中，并通过比较所有值来确保唯一性。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 1,
    "explanation": "`HashSet` 的核心实现机制是利用一个内部的 `HashMap`。它将要添加的元素作为 `HashMap` 的键（key），并将一个固定的静态对象（PRESENT）作为值（value）。`HashMap` 的 `put` 方法在插入时会自动处理键的唯一性：如果键已存在，它会更新值并返回旧值；如果键不存在，则会插入新键值对并返回 `null`。`HashSet` 正是利用这一点来保证其元素的唯一性。",
    "source": "文档中「4. HashSet 的实现原理」部分",
    "hint": "文档中提到：`HashSet` 不允许重复元素，它将元素作为 `HashMap` 的键存储..."
  },
  {
    "question": "在 `HashMap` 的默认配置下，当存储的元素数量达到哪个临界点时会触发扩容（resize）操作？",
    "options": [
      "当元素数量达到 16 个时。",
      "当元素数量超过 12 个时 (16 * 0.75)。",
      "当发生第一次哈希冲突时。",
      "当元素数量达到 15 个时。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 1,
    "explanation": "`HashMap` 的扩容是由其容量（capacity）和负载因子（load factor）共同决定的。默认初始容量是16，默认负载因子是0.75。扩容阈值（threshold）的计算公式为 `capacity * load factor`。因此，在默认情况下，阈值为 `16 * 0.75 = 12`。当 `HashMap` 中存储的元素数量（size）超过这个阈值时，就会触发扩容机制。",
    "source": "文档中「2. HashMap 的内部数据结构与初始化」部分的「初始化与容量管理」",
    "hint": "思考一下 `DEFAULT_INITIAL_CAPACITY` 和 `DEFAULT_LOAD_FACTOR` 这两个常量是如何协同工作的。文档中有一句关键描述：“当哈希表中的元素超过容量的 75% 时，哈希表会自动扩容。”"
  },
  {
    "question": "当向 `HashMap` 中插入一个新元素时，如果计算出的哈希表索引位置已经存在其他元素（即发生哈希冲突），`HashMap` 最初会如何处理？",
    "options": [
      "插入操作失败，并抛出一个异常。",
      "将新元素覆盖掉旧的元素。",
      "立即触发扩容（resize）操作，为新元素寻找新的位置。",
      "通过链表法，将新元素链接到该索引位置已有的元素后面，形成一个链表。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 3,
    "explanation": "文档明确指出，`HashMap` 内部通过数组和链表（或红黑树）来解决哈希冲突。当 `put` 操作计算出的索引位置已经有元素存在时，会采用链表法将新的键值对节点添加到该位置的链表中。只有当键完全相同时，才会覆盖旧的值。扩容操作是由元素总数是否超过阈值来决定的，而不是由单次哈希冲突触发的。",
    "source": "文档中「3. 插入元素的实现」部分",
    "hint": "文档中描述了哈希冲突的解决方案：“如果该位置有元素（发生冲突），则采用链表法将新节点插入到链表中。”"
  },
  {
    "question": "在 `HashSet` 的源码实现中，`add(E e)` 方法为什么通过 `map.put(e, PRESENT) == null` 来判断是否添加成功？",
    "options": [
      "因为 `map.put()` 在键已存在时会返回 `PRESENT` 对象，此时表达式为 `false`。",
      "因为 `map.put()` 方法在键是新的时候返回 `null`，表示没有旧值被替换，即添加成功。",
      "这是为了检查内部的 `map` 对象是否为 `null`，防止空指针异常。",
      "这是为了检查添加的元素 `e` 是否为 `null`。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 1,
    "explanation": "这个判断巧妙地利用了 `HashMap.put(K, V)` 方法的返回值特性。该方法在执行时，如果 `key` 是第一次被添加，它会返回 `null`；如果 `key` 已经存在，它会用新的 `value` 替换旧的 `value`，并返回旧的 `value`。在 `HashSet` 的场景中，如果元素（作为key）是新的，`put` 返回 `null`，表达式为 `true`，表示添加成功。如果元素已存在，`put` 返回旧值（即`PRESENT`对象），表达式为 `false`，表示添加失败。",
    "source": "文档中「4. HashSet 的实现原理」部分",
    "hint": "回顾一下 `HashMap` 的 `put` 方法的返回值约定。当一个键是全新的，它返回什么？当一个键已经存在时，它又返回什么？"
  },
  {
    "question": "根据文档中 `HashMap` 的 `resize` 扩容机制，以下描述哪项是正确的？",
    "options": [
      "扩容时，仅将原数组简单地复制到一个更大的新数组中，元素位置不变。",
      "扩容时，会创建一个容量翻倍的新数组，并需要对旧数组中的所有元素重新计算哈希和索引位置，然后放入新数组。",
      "扩容只会增加数组的容量，不会移动任何已存在的元素。",
      "扩容操作只会在 `HashMap` 完全填满时触发。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 1,
    "explanation": "扩容是一个相对耗时的过程。它不仅仅是扩大数组容量，更重要的是需要重新分配所有元素的位置。因为数组的长度（`length`）变了，所以通过 `hash & (length - 1)` 计算出的索引位置也会改变。因此，必须遍历旧数组中的所有元素，为每个元素重新计算它在新数组中的位置（re-hashing），然后将其放入新数组的正确位置。",
    "source": "文档中「6. 扩容机制」部分",
    "hint": "文档的关键描述是：“它会创建一个新的更大的数组，并将旧数组的元素重新哈希到新数组中。”"
  },
  {
    "question": "文档中 `indexFor` 方法使用了 `hash & (length - 1)` 来计算数组索引。这种位运算方式能有效工作的前提是什么？",
    "options": [
      "`length` 必须是一个奇数。",
      "`length` 必须是哈希值的倍数。",
      "`length` 必须是2的整数次幂。",
      "这种方法对 `length` 的值没有任何要求。"
    ],
    "correctAnswerIndex": 2,
    "explanation": "位运算符 `&` (与) 配合 `(length - 1)` 能够实现高效的取模运算（`%`），但其前提是数组的长度 `length` 必须是2的整数次幂（如16, 32, 64等）。当 `length` 是2的幂时，`length - 1` 在二进制表示下是一串连续的1（例如，16是10000，15是01111）。此时 `hash & (length - 1)` 的效果就等同于 `hash % length`，但计算速度快得多。`HashMap` 的容量设计总是保持为2的幂，正是为了利用这个优化。",
    "source": "文档中「3. 插入元素的实现」部分的代码片段注释",
    "hint": "思考一下为什么 `HashMap` 的默认初始容量是16（2的4次方），并且每次扩容都是将容量翻倍。这与索引计算的效率有关。"
  }
];
        console.log("Quiz Data:", JSON.parse(JSON.stringify(quizData))); // 添加这行用于调试，以可展开的JSON格式输出
        
        let currentQuestionIndex = 0;
        let score = 0;
        // 存储每个问题的回答状态
        const userAnswers = new Array(quizData.length).fill(null); 

        const questionTextEl = document.getElementById('question-text');
        const optionsListEl = document.getElementById('options-list');
        const resultContainerEl = document.getElementById('result-container');
        const quizContentEl = document.getElementById('quiz-content');
        const progressIndicatorEl = document.getElementById('progress-indicator');
        const prevBtn = document.getElementById('prev-btn');
        const nextBtn = document.getElementById('next-btn');
        const hintBtn = document.getElementById('hint-btn');
        const hintContainerEl = document.getElementById('hint-container');

        function loadQuestion() {
          resultContainerEl.innerHTML = '';
          optionsListEl.innerHTML = '';
          hintContainerEl.style.display = 'none'; // 隐藏提示
          
          if (currentQuestionIndex >= quizData.length) {
            showFinalScore();
            return;
          }

          updateProgress();

          const currentQuestion = quizData[currentQuestionIndex];
          questionTextEl.textContent = `(${currentQuestionIndex + 1}/${quizData.length}) ${currentQuestion.question}`;
          
          currentQuestion.options.forEach((optionText, index) => {
            const li = document.createElement('li');
            li.className = 'option-item';
            li.textContent = optionText;
            li.dataset.index = index; // Store index in a data attribute
            // 如果这道题已经回答过，恢复状态
            if (userAnswers[currentQuestionIndex] !== null) {
                if (index === userAnswers[currentQuestionIndex]) {
                    li.classList.add('selected');
                }
            }
            optionsListEl.appendChild(li);
          });

          // 如果已经回答过，直接显示结果
          if (userAnswers[currentQuestionIndex] !== null) {
              const isCorrect = userAnswers[currentQuestionIndex] === currentQuestion.correctAnswerIndex;
              showResult(isCorrect, currentQuestion);
          }
          
          updateNavigationButtons();
          updateProgress();
        }

        function selectOption(optionIndex) {
            userAnswers[currentQuestionIndex] = optionIndex;
            const currentQuestion = quizData[currentQuestionIndex];
            const isCorrect = optionIndex === currentQuestion.correctAnswerIndex;

            // 重新计算分数
            score = userAnswers.reduce((acc, answer, index) => {
                return answer === quizData[index].correctAnswerIndex ? acc + 1 : acc;
            }, 0);

            showResult(isCorrect, currentQuestion);
            updateNavigationButtons();
        }
        
        function updateProgress() {
            const answeredQuestions = userAnswers.filter(answer => answer !== null).length;
            const progressPercentage = (answeredQuestions / quizData.length) * 100;
            progressIndicatorEl.style.width = `${progressPercentage}%`;
        }
        
        function updateNavigationButtons() {
            prevBtn.style.display = 'block';
            nextBtn.style.display = 'block';
            hintBtn.style.display = 'block'; // 显示提示按钮

            prevBtn.disabled = currentQuestionIndex === 0;
            nextBtn.disabled = false; // 最后一题时，下一题按钮不禁用，而是用于显示报告
            nextBtn.textContent = (currentQuestionIndex === quizData.length - 1) ? '查看报告' : '下一题';
            
            // 如果当前问题没有提示，则禁用提示按钮并隐藏提示内容
            if (!quizData[currentQuestionIndex].hint) {
                hintBtn.disabled = true;
                hintContainerEl.style.display = 'none';
                hintContainerEl.textContent = ''; // 清除旧的提示内容
            } else {
                hintBtn.disabled = false;
            }
        }

        function showResult(isCorrect, questionData) {
            resultContainerEl.innerHTML = ''; // 清空之前的结果
            const resultBox = document.createElement('div');
            resultBox.className = `result-box ${isCorrect ? 'correct' : 'incorrect'}`;
            
            let html = `<h3>${isCorrect ? '回答正确！' : '回答错误'}</h3>`;
            if (!isCorrect) {
                html += `<p><strong>正确答案是：</strong> ${questionData.options[questionData.correctAnswerIndex]}</p>`;
            }
            html += `<div class="explanation-text">${questionData.explanation}</div>`;
            html += `<div class="source-text">来源: ${questionData.source}</div>`;
            
            resultBox.innerHTML = html;
            resultContainerEl.appendChild(resultBox);

            // 禁用所有选项的点击事件，并高亮正确/错误答案
            Array.from(optionsListEl.children).forEach((child, index) => {
                child.style.pointerEvents = 'none';
                // 高亮正确答案
                if (index === questionData.correctAnswerIndex) {
                    child.classList.add('correct'); // 需要添加CSS样式
                    child.style.backgroundColor = '#d4edda';
                    child.style.borderColor = '#c3e6cb';
                }
                // 如果选错了，高亮错误选项
                if (!isCorrect && index === userAnswers[currentQuestionIndex]) {
                    child.classList.add('incorrect'); // 需要添加CSS样式
                    child.style.backgroundColor = '#f8d7da';
                    child.style.borderColor = '#f5c6cb';
                }
            });
        }

        function goToNextQuestion() {
            if (currentQuestionIndex < quizData.length - 1) {
                currentQuestionIndex++;
                loadQuestion();
            } else {
                showFinalScore();
            }
        }

        function goToPreviousQuestion() {
            if (currentQuestionIndex > 0) {
                currentQuestionIndex--;
                loadQuestion();
            }
        }
        
        function showHint() {
            const currentQuestion = quizData[currentQuestionIndex];
            if (currentQuestion.hint) {
                hintContainerEl.textContent = currentQuestion.hint;
                hintContainerEl.style.display = 'block';
            } else {
                hintContainerEl.style.display = 'none';
            }
        }

        function showFinalScore() {
            document.querySelector('.quiz-body').style.display = 'none';
            document.getElementById('quiz-footer').style.display = 'none';

            const correctCount = score;
            const totalQuestions = quizData.length;
            const answeredCount = userAnswers.filter(a => a !== null).length;
            const wrongCount = answeredCount - correctCount;
            const skippedCount = totalQuestions - answeredCount;
            const accuracy = totalQuestions > 0 ? Math.round((correctCount / totalQuestions) * 100) : 0;
            const errorRate = totalQuestions > 0 ? Math.round((wrongCount / totalQuestions) * 100) : 0;

            const finalScoreHtml =
                '<div class="final-score-container">' +
                '<h2>答题报告</h2>' +
                '<div class="score-summary">' +
                '<div class="score-card">' +
                '<h3>得分</h3>' +
                '<p>' + correctCount + ' / ' + totalQuestions + '</p>' +
                '</div>' +
                '<div class="score-card">' +
                '<h3>正确率</h3>' +
                '<p>' + accuracy + '%</p>' +
                '</div>' +
                '<div class="score-card">' +
                '<h3>错误率</h3>' +
                '<p>' + errorRate + '%</p>' +
                '</div>' +
                '<div class="score-card score-details">' +
                '<table>' +
                '<tr><td>正确</td><td>' + correctCount + '</td></tr>' +
                '<tr><td>错误</td><td>' + wrongCount + '</td></tr>' +
                '<tr><td>未答</td><td>' + skippedCount + '</td></tr>' +
                '</table>' +
                '</div>' +
                '</div>' +
                '<div class="report-actions">' +
                '<button id="review-btn">回顾测验</button>' +
                '<button class="primary" onclick="location.reload()">再试一次</button>' +
                '</div>' +
                '</div>';

            let reportEl = document.querySelector('.final-score-container');
            if (reportEl) {
                reportEl.remove();
            }
            quizContentEl.insertAdjacentHTML('beforeend', finalScoreHtml);
            document.getElementById('review-btn').addEventListener('click', reviewQuiz);
        }

        function reviewQuiz() {
            const reportEl = document.querySelector('.final-score-container');
            if (reportEl) {
                reportEl.remove();
            }

            document.querySelector('.quiz-body').style.display = 'block';
            document.getElementById('quiz-footer').style.display = 'flex';
            
            currentQuestionIndex = 0;
            loadQuestion();
            updateNavigationButtons(); // Ensure nav buttons are correctly displayed
        }

        // Event Delegation for options
        optionsListEl.addEventListener('click', (event) => {
            if (event.target && event.target.matches('li.option-item')) {
                // Check if the question has already been answered
                if (userAnswers[currentQuestionIndex] === null) {
                    const selectedIndex = parseInt(event.target.dataset.index, 10);
                    selectOption(selectedIndex);
                }
            }
        });

        prevBtn.addEventListener('click', goToPreviousQuestion);
        nextBtn.addEventListener('click', goToNextQuestion);
        hintBtn.addEventListener('click', showHint);
        
        // 初始加载
        loadQuestion();
      </script>
    </body>
    </html>
  